EUsoft AFR?

中國(guó)授權(quán)合作公司及技術(shù)中心：南京國(guó)電環(huán)保科技有限公司

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AFR?所有燃燒器風(fēng)煤比管理系統(tǒng)

控制所有燃燒器的基礎(chǔ)燃燒參數(shù)

●通過(guò)改進(jìn)風(fēng)煤比的設(shè)定值直接獲益
●清潔和可靠的燃燒過(guò)程
●更高的效率、更低的排放和更少的結(jié)焦

控制所有燃燒器的基礎(chǔ)燃燒參數(shù)

       空燃比控制策略對(duì)于加熱器、鍋爐、高爐等的燃燒系統(tǒng)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行極其重要。特別是對(duì)于現(xiàn)代低NOx燃燒器來(lái)說(shuō)，空燃比對(duì)燃燒質(zhì)量會(huì)產(chǎn)生一系列的影響，風(fēng)煤比不匹配所產(chǎn)生的不良工況能導(dǎo)致較高的飛灰含碳量、較高的排放、鍋爐效率降低以及受熱面超溫。

       所有燃燒器空燃比管理系統(tǒng)是一個(gè)實(shí)時(shí)空燃控制系統(tǒng)，只需用少數(shù)運(yùn)行參數(shù)就能挖掘出電廠全部的節(jié)能潛力。該系統(tǒng)能直接調(diào)節(jié)對(duì)燃燒至關(guān)重要的空燃比參數(shù)。應(yīng)用物理及模型為基礎(chǔ)的煤粉流量、風(fēng)量及煤粉細(xì)度等測(cè)量數(shù)據(jù)，以DCS數(shù)據(jù)和優(yōu)泰克公司的傳感器為基礎(chǔ)，可以把二次風(fēng)擋板調(diào)節(jié)到預(yù)定的空燃比水平。在確保空燃比值正確的條件下，能夠使燃燒過(guò)程得到優(yōu)化。

注：空燃比按過(guò)量空氣系數(shù)的設(shè)定值通常為0.9。

優(yōu)點(diǎn)

●通過(guò)設(shè)定合適的風(fēng)煤比的直接效益
●清潔、可靠的燃燒過(guò)程
●對(duì)可用性和維修有積極意義
●可應(yīng)用于所有爐型
●更高的效率、更低的排放和更少的結(jié)焦
風(fēng)煤比控制

●風(fēng)煤比的連續(xù)和最優(yōu)控制
●與原有DCS的簡(jiǎn)易結(jié)合
●實(shí)時(shí)及在線參數(shù)更改
●用優(yōu)泰克公司的傳感器測(cè)量煤粉和一二次風(fēng)的流量。
●與EUcontrol控制軟件及整體燃燒優(yōu)化相結(jié)合

所有燃燒器空燃比管理系統(tǒng)的組成

優(yōu)泰克科技工程有限公司 簡(jiǎn)介

        優(yōu)泰克（EUtech）科技工程公司成立于1999年，總部位于德國(guó)西部亞琛市。公司成立之初就以世界著名的亞琛工業(yè)大學(xué)為技術(shù)合作方，奠定了公司在試驗(yàn)臺(tái)建設(shè)、仿真、自動(dòng)化、測(cè)量以及智能燃燒領(lǐng)域的技術(shù)領(lǐng)先地位。并且為德國(guó)第一臺(tái)超超臨界百萬(wàn)機(jī)組尼德豪森電廠G機(jī)組解決了許多生產(chǎn)中遇到的實(shí)際問(wèn)題。公司以建模方法構(gòu)建一二次風(fēng)測(cè)量系統(tǒng)，并且以測(cè)量-控制-優(yōu)化三個(gè)步驟為技術(shù)路線，成功開(kāi)發(fā)出“電子噴射”燃燒控制系統(tǒng)，成為世界上為數(shù)不多的“智能燃燒”系統(tǒng)集成商。

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實(shí)時(shí)控制器

       面對(duì)不斷變化的電力市場(chǎng)，對(duì)燃燒系統(tǒng)的空燃比的專業(yè)化管理不但非常重要，而且非常有必要。優(yōu)泰克公司開(kāi)發(fā)的實(shí)時(shí)解決方案能對(duì)發(fā)電鍋爐優(yōu)化運(yùn)行、提高可用性、提高效率并降低排放。我們的解決方案采用模塊化結(jié)構(gòu)，易于滿足用戶的個(gè)別需求及面臨的問(wèn)題 — 這種特性對(duì)于有待于升級(jí)改造的電廠老舊鍋爐特別有實(shí)際意義。

       所有燃燒器空燃比控制系統(tǒng)是一種配置齊全的閉環(huán)控制系統(tǒng)，它能夠按照預(yù)先設(shè)定的參數(shù)自動(dòng)調(diào)節(jié)發(fā)電廠燃煤鍋爐的風(fēng)煤比。該系統(tǒng)能根據(jù)進(jìn)入每個(gè)燃燒器的煤粉量和風(fēng)量，計(jì)算相應(yīng)的風(fēng)煤比，并通過(guò)DCS調(diào)整二次風(fēng)門開(kāi)度，最終使風(fēng)煤比達(dá)到和保持期望的數(shù)值。有了正確的風(fēng)煤比數(shù)據(jù)，電廠運(yùn)行人員能夠據(jù)此降低氧量，由此提高效率并減少NOx排放。

全部燃燒器空燃比控制系統(tǒng)的組成

優(yōu)點(diǎn)

      全部燃燒器空燃比控制系統(tǒng)能夠?qū)θ紵淖铌P(guān)鍵參數(shù) — 風(fēng)煤比進(jìn)行直接調(diào)節(jié)。只有保證正確的風(fēng)煤比值，才能提高燃燒過(guò)程質(zhì)量并降低排放如：CO、飛灰含碳量、NOx和粉塵等。更重要的是降低氧量的同時(shí)將提高熱效率。

全部燃燒器空燃比控制系統(tǒng)的測(cè)量結(jié)果

優(yōu)化策略

       德國(guó)優(yōu)泰克公司采用最新研制的控制模型作為最后設(shè)計(jì)方案。最先進(jìn)的建模技術(shù)不僅能確保在設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)及應(yīng)用階段的最高質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，而且還能在系統(tǒng)投運(yùn)之前把它作為仿真機(jī)訓(xùn)練電廠運(yùn)行人員。解決方案的模塊化設(shè)計(jì)易于根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)磨煤機(jī)和煤粉管/風(fēng)道的具體布置做相應(yīng)的配置。

新型燃燒優(yōu)化控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)途徑：

當(dāng)前存在的問(wèn)題

       由于缺少每個(gè)燃燒器風(fēng)煤比數(shù)據(jù)，電廠運(yùn)行人員必須面對(duì)效率低下的運(yùn)行工況，其結(jié)果是飛灰含碳量高、排放高、鍋爐效率低以及受熱面金屬超溫。如果能確保正確的風(fēng)煤比值，就能通過(guò)燃燒過(guò)程的優(yōu)化增加效率、降低排放和結(jié)焦。所有燃燒器風(fēng)煤比管理系統(tǒng)能夠直接調(diào)節(jié)每個(gè)燃燒器的風(fēng)煤比，這是燃燒過(guò)程最為關(guān)鍵的參數(shù)。

增加測(cè)量設(shè)備

        根據(jù)優(yōu)泰克公司的煤粉流量測(cè)量值（煤粉質(zhì)量流量的實(shí)時(shí)測(cè)量），并通過(guò)安裝在磨煤機(jī)出口煤粉管上的可調(diào)縮孔，所有燃燒器風(fēng)煤比管理系統(tǒng)能夠?qū)γ拷M燃燒器的任何一個(gè)進(jìn)行靜態(tài)調(diào)整。結(jié)合優(yōu)泰克公司的風(fēng)量虛擬測(cè)量系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)向電廠運(yùn)行人員提供進(jìn)入每個(gè)燃燒器的一次風(fēng)量及二次風(fēng)量測(cè)量值，并直接送給所有燃燒器風(fēng)煤比管理系統(tǒng)以實(shí)現(xiàn)風(fēng)煤比的精確調(diào)節(jié)策略。

閉環(huán)調(diào)節(jié)

       根據(jù)煤粉質(zhì)量流量和風(fēng)量的信息，通過(guò)調(diào)整每層燃燒器其中之一的二次風(fēng)擋板開(kāi)度調(diào)節(jié)這個(gè)燃燒器內(nèi)的風(fēng)煤比，以保持每個(gè)燃燒器內(nèi)的風(fēng)煤比基本恒定。這個(gè)調(diào)整過(guò)程要經(jīng)過(guò)所有（燃燒器）風(fēng)煤比管理系統(tǒng)與DCS系統(tǒng)的雙向數(shù)據(jù)傳輸而實(shí)現(xiàn)。

系統(tǒng)組成

煤粉質(zhì)量流量測(cè)量系統(tǒng)

       EU 煤粉流量測(cè)量系統(tǒng)是為煤粉質(zhì)量流量的在線測(cè)量及調(diào)平而設(shè)計(jì)。該系統(tǒng)以非侵入式微波傳感器為基礎(chǔ)，能連續(xù)測(cè)量煤粉管內(nèi)的煤粉質(zhì)量流量和流速，并且能對(duì)煤粉管之間的煤粉分配偏差進(jìn)行量化。

規(guī)格

●以微波技術(shù)為基礎(chǔ)的傳感系統(tǒng)
●每個(gè)煤粉管安裝3個(gè)傳感器
●實(shí)時(shí)在線測(cè)量煤粉質(zhì)量流量
●極快的響應(yīng)速度
●非插入式測(cè)量
●經(jīng)過(guò)美國(guó)電科院測(cè)試

●工作溫度                                      up to 200 °C
●工作壓力                                      700 - 1500 mbar
●環(huán)境溫度                                      up to 55 °C

煤粉流量測(cè)量系統(tǒng)及傳感器

每個(gè)燃燒器風(fēng)量虛擬測(cè)量系統(tǒng)

        EUsoft Air是新一代的虛擬傳感器。實(shí)際上是一款基于MATLAB和Simulink的智能軟件，能通過(guò)DCS業(yè)已已存在的可用數(shù)據(jù)連續(xù)提供風(fēng)量的所有信息。

規(guī)格
●堅(jiān)固的風(fēng)量測(cè)量系統(tǒng)

●以物理模型為基礎(chǔ)
●高度靈敏度及動(dòng)態(tài)特性
●冗余數(shù)據(jù)的平均
●傳統(tǒng)測(cè)量概念的擴(kuò)展
●獨(dú)立的平臺(tái)

EUsoft air?測(cè)量每個(gè)燃燒器風(fēng)量的虛擬傳感器

系統(tǒng)組成

所有燃燒器風(fēng)煤比控制系統(tǒng)

       所有燃燒器風(fēng)煤比控制系統(tǒng)可作為一個(gè)設(shè)定值控制器，對(duì)DCS內(nèi)部參數(shù)進(jìn)行設(shè)定?？梢园堰@些設(shè)定值加偏置后自動(dòng)調(diào)節(jié)，以改善燃燒性能。該控制器可以通過(guò)Modbus RTU 、模擬電信號(hào)及數(shù)字信號(hào)與用戶的DCS系統(tǒng)通訊。該系統(tǒng)通過(guò)Modbus RTU連接從DCS 讀取數(shù)據(jù)，并通過(guò)模擬電信號(hào)及數(shù)字信號(hào)向DCS系統(tǒng)寫(xiě)入數(shù)據(jù)。

規(guī)格

●實(shí)時(shí)設(shè)定值控制器
●風(fēng)煤比調(diào)節(jié)
●運(yùn)用動(dòng)作幅度限制
●漂移保護(hù)及智能抗飽和設(shè)計(jì)
●在線設(shè)定參數(shù)
●誤差處理

所有風(fēng)煤比控制結(jié)構(gòu)

直觀的用戶接口

        所有風(fēng)煤比管理系統(tǒng)提供的直觀用戶接口能夠顯示系統(tǒng)當(dāng)前狀態(tài)的所有信息。采用這個(gè)人機(jī)對(duì)話界面，用戶能輕易更改風(fēng)煤比管理系統(tǒng)的設(shè)定參數(shù)。

所有燃燒器風(fēng)煤比的人機(jī)對(duì)話界面

無(wú)縫對(duì)接

       所有燃燒器風(fēng)煤比管理系統(tǒng)能夠嵌入到DCS及前端系統(tǒng)中，包括在DCS中開(kāi)啟和關(guān)閉所有風(fēng)煤比管理系統(tǒng)的總開(kāi)關(guān)。

所有燃燒器風(fēng)煤比數(shù)據(jù)在DCS系統(tǒng)中的集成

質(zhì)量保證

       首先，所有燃燒器風(fēng)煤比管理系統(tǒng)將采用模型仿真技術(shù)試驗(yàn)燃燒控制模型。在模型仿真試驗(yàn)中，高保真的鍋爐模型要與指定的機(jī)組相匹配（應(yīng)用現(xiàn)有的歷史數(shù)據(jù)）。在這個(gè)鍋爐模型的幫助下，完成所有燃燒器風(fēng)煤比管理系統(tǒng)的配置和試驗(yàn)。最后在完全無(wú)風(fēng)險(xiǎn)的環(huán)境下對(duì)所有功能及控制硬件包括通訊接口進(jìn)行全面的檢驗(yàn)。

       優(yōu)泰克公司將對(duì)傳感器的安裝位置以及有關(guān)機(jī)械和電氣方面的工作提供所有必要的信息。優(yōu)泰克公司將安排專業(yè)工程師到現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)最后的系統(tǒng)安裝工作。

全方位試驗(yàn)步驟

培訓(xùn)和調(diào)試

       所有燃燒器風(fēng)煤比管理系統(tǒng)的調(diào)試工作都在用戶現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行。包括對(duì)煤粉測(cè)量和風(fēng)量虛擬測(cè)量系統(tǒng)的最后檢查、通過(guò)軟件的標(biāo)定以及由優(yōu)泰克工程師進(jìn)行的系統(tǒng)調(diào)試。

       優(yōu)泰克公司將培訓(xùn)并指導(dǎo)電廠工程師使用這套風(fēng)煤比管理系統(tǒng)。廣泛的培訓(xùn)課程包括系統(tǒng)的目標(biāo)，軟件和硬件的使用方法。所有運(yùn)行人員都能夠初步掌握系統(tǒng)的功能、處理和排除系統(tǒng)故障，最終讓每個(gè)相關(guān)人員都能熟悉這個(gè)新系統(tǒng)。此外，在調(diào)試之中，所做的大多數(shù)測(cè)量和評(píng)估工作是在電廠工作人員協(xié)作完成。

全面質(zhì)量認(rèn)定

系統(tǒng)功能的充分利用

       對(duì)改善燃燒品質(zhì)來(lái)說(shuō)，所有燃燒器風(fēng)煤比管理系統(tǒng)是最基本的先決條件，而且與EUcontrol軟件結(jié)合能實(shí)現(xiàn)燃燒優(yōu)化的目標(biāo)。

       所有燃燒器風(fēng)煤比管理系統(tǒng)能夠讓電廠運(yùn)行人員設(shè)定每個(gè)燃燒器風(fēng)煤比預(yù)期目標(biāo)值。該系統(tǒng)能根據(jù)煤粉流量和風(fēng)量的精確測(cè)量數(shù)據(jù)在線調(diào)節(jié)二次風(fēng)門開(kāi)度，使風(fēng)煤比達(dá)到預(yù)期值。

       通過(guò)確定最佳運(yùn)行參數(shù)的設(shè)定值，如擋板開(kāi)度、給煤機(jī)轉(zhuǎn)速、分級(jí)風(fēng)及氧量等，EUcontrol優(yōu)化控制軟件能提高風(fēng)煤比管理系統(tǒng)的性能。通過(guò)連續(xù)在線的參數(shù)鑒別和再調(diào)節(jié)，EUcontrol軟件作為多目標(biāo)的實(shí)時(shí)優(yōu)化工具可進(jìn)行智能控制和目標(biāo)優(yōu)化，諸如提高燃燒效率、降低排放及降低結(jié)焦和積灰的趨勢(shì)等。

EUcontrol優(yōu)化控制系統(tǒng)的軟硬件總成